JP2000244051A - Semiconductor laser driving circuit - Google Patents

Semiconductor laser driving circuit

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JP2000244051A JP11039694A JP3969499A JP2000244051A JP 2000244051 A JP2000244051 A JP 2000244051A JP 11039694 A JP11039694 A JP 11039694A JP 3969499 A JP3969499 A JP 3969499A JP 2000244051 A JP2000244051 A JP 2000244051A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser driving circuit allowed for integration and IC, as the driving circuit for a semiconductor laser of short wavelength blue violet that exceeds 2.0 eV of band gap value of a semiconductor material. SOLUTION: A drive current supply circuit 30 which supplies a drive current to a semiconductor laser floats a power source voltage according to the band gap value of a semiconductor material so that a voltage exceeding the band gap value of the semiconductor material is applied between both ends of the semiconductor laser. The drive current is supplied to the drive current supply circuit 30 while applied with offset by a voltage shift circuit 20 according to the band gap value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、GaN
(ガリウムナイトライド)などのIII-V族半導体材料に
よって構成される青紫色半導体レーザのように、半導体
材料のバンドギャップ値が2.0eVを超える半導体レ
ーザを駆動する回路に関する。
The present invention relates to, for example, GaN
The present invention relates to a circuit for driving a semiconductor laser having a band gap value of more than 2.0 eV, such as a blue-violet semiconductor laser made of a group III-V semiconductor material such as (gallium nitride).

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスク媒体の記録再生装置において
は、光学ピックアップ装置に搭載された半導体レーザ光
源からの光出力を、対物レンズによって光ディスク媒体
上に集光し、記録時においては、一般に、前記半導体レ
ーザ光源の発光出力を記録信号に基づいて強度変調し、
光ディスク媒体上に照射することで、光ディスク媒体上
に記録マークを形成する。
2. Description of the Related Art In a recording / reproducing apparatus for an optical disk medium, an optical output from a semiconductor laser light source mounted on an optical pickup device is condensed on an optical disk medium by an objective lens. The intensity of the light output of the laser light source is modulated based on the recording signal,
Irradiation on the optical disk medium forms a recording mark on the optical disk medium.

【0003】例えば、相変化記録媒体に信号を記録する
場合、通常、光源である半導体レーザの光出力を強度変
調し、例えば、図3(F)に示すような発光パルストレ
インLPを、記録媒体上に照射し、記録補償を施すこと
で記録マークを形成する。
For example, when a signal is recorded on a phase change recording medium, the light output of a semiconductor laser as a light source is usually intensity-modulated, and for example, an emission pulse train LP as shown in FIG. The recording mark is formed by irradiating the recording light on the upper side and performing recording compensation.

【0004】図3(F)は、(1,7)変調方式によっ
て、クロックCLK(図3(A)参照)に同期して変調
された5TマークMK(図3(B)参照)を記録する場
合の発光波形を図示したものであるが、相変化光記録媒
体上にマークを正確に形成するため、その発光出力値
は、図3(F)に示すように、クーリングレベルCoo
l、バイアスレベルBias、ピークレベルPeakの
3値に制御され、照射パルスの数、並びに、各パルスの
照射位置、及び照射幅は、2Tから8Tの記録マークに
応じて個々に制御される。
FIG. 3 (F) records a 5T mark MK (see FIG. 3 (B)) modulated in synchronization with a clock CLK (see FIG. 3 (A)) by the (1, 7) modulation method. The light emission waveform in this case is illustrated, but in order to accurately form a mark on the phase change optical recording medium, the light emission output value is, as shown in FIG.
1, the bias level Bias, and the peak level Peak, and the number of irradiation pulses, the irradiation position of each pulse, and the irradiation width are individually controlled according to the 2T to 8T recording marks.

【0005】記録媒体上に信号を記録(書き込み)する
際には、記録信号に基づき上記3値の照射出力LPを生
成するため、各発光値(前記各レベル値)に対応したデ
ータDT1,DT2,DT3(図3(C),(D),
(E)参照)が、図示しないパルス信号生成装置から出
力される。
When a signal is recorded (written) on a recording medium, data DT1 and DT2 corresponding to each light emission value (each of the above-mentioned level values) are generated in order to generate the above three-valued irradiation output LP based on the recording signal. , DT3 (FIGS. 3 (C), (D),
(E) is output from a pulse signal generator (not shown).

【0006】このうち、データDT1は、再生(読み出
し)時および記録時のレーザオンの時にはハイレベル
(“1”)となり、レーザオフ時では、ローレベル
(“0”)となるロジック信号である。このデータDT
1は、クーリングレベルCoolに対応する記録補償デ
ータである。
The data DT1 is a logic signal which is at a high level ("1") when the laser is turned on during reproduction (reading) and recording, and is at a low level ("0") when the laser is turned off. This data DT
1 is recording compensation data corresponding to the cooling level Cool.

【0007】また、データDT2は、記録時において、
バイアスレベルBiasおよびピークレベルPeakで
の照射を行なう際に、ハイレベル(“1”)となるロジ
ック信号である。このデータDT2は、バイアスレベル
Biasに対応する記録補償データである。
The data DT2 is recorded at the time of recording.
This is a logic signal that goes to a high level (“1”) when irradiation is performed at the bias level Bias and the peak level Peak. This data DT2 is recording compensation data corresponding to the bias level Bias.

【0008】さらに、データDT3は、記録時におい
て、ピークレベルPeakでの照射を行なう際のみに、
ハイレベル(“1”)となるロジック信号である。この
データDT3は、ピークレベルPeakに対応する記録
補償データである。
[0008] Further, the data DT3 is recorded only when the irradiation at the peak level Peak is performed.
This is a logic signal that becomes high level (“1”). This data DT3 is recording compensation data corresponding to the peak level Peak.

【0009】次に、図4に、光学ピックアップの光源と
して、InGaAlP系赤色半導体レーザを用い、相変
化光記録媒体に信号を記録再生する装置における半導体
レーザ駆動回路の一例を示す。
FIG. 4 shows an example of a semiconductor laser drive circuit in an apparatus for recording and reproducing signals on a phase-change optical recording medium using an InGaAlP-based red semiconductor laser as a light source of an optical pickup.

【0010】この図4の半導体レーザ駆動回路は、通
常、+5Vの単一電源によって動作する。本例において
は、前記3つの発光値に対応する3系統の記録データD
T1,DT2,DT3に対応して、高速で電流スイッチ
ングを行なう、第1のPNPトランジスタペア2,3、
第2のPNPトランジスタペア5,6、第3のPNPト
ランジスタペア8,9、の3対の差動トランジスタペア
が設けられる。これらの3対のトランジスタペアのそれ
ぞれにおいては、対のトランジスタのエミッタが互いに
接続されて、PECL(Positive Emitt
er Coupled Logic)の構成とされてい
る。
The semiconductor laser drive circuit shown in FIG. 4 is normally operated by a single power supply of + 5V. In this example, three sets of recording data D corresponding to the three emission values are used.
A first PNP transistor pair 2, 3, which performs high-speed current switching corresponding to T1, DT2, DT3,
Three differential transistor pairs, that is, second PNP transistor pairs 5 and 6 and third PNP transistor pairs 8 and 9, are provided. In each of these three transistor pairs, the emitters of the pair of transistors are connected to each other to form a PECL (Positive Emitt).
er Coupled Logic).

【0011】そして、3対のトランジスタペアのエミッ
タ共通接続点は、電流制御トランジスタ1、4、7をそ
れぞれ通じ、また、抵抗11、13、15をそれぞれ通
じて+5Vの直流電圧が得られる電源端子に接続されて
いる。電流制御トランジスタ1、4、7のベースには、
後述もするように、半導体レーザ10の発光出力レベル
を厳密に制御するための指示電圧CTL1,CTL2,
CTL3が、図示しない発光出力値制御回路(Automati
c Power Control ; APC回路)から供給される。
A power supply terminal at which a common emitter connection point of the three transistor pairs passes through the current control transistors 1, 4, and 7 and a +5 V DC voltage through the resistors 11, 13, and 15, respectively. It is connected to the. The bases of the current control transistors 1, 4, 7
As will be described later, command voltages CTL1, CTL2, and CTL2 for strictly controlling the light emission output level of the semiconductor laser 10 are provided.
CTL3 is a light emission output value control circuit (Automati
c Power Control; supplied from APC circuit.

【0012】また、3対のトランジスタペアのそれぞれ
の一方のトランジスタ2、5、8のコレクタは、それぞ
れ抵抗12、14、16を通じて接地される。また、他
方のトランジスタ3、6、9のコレクタは、互いに接続
され、その共通接続点が半導体レーザ10を通じて接地
されている。
The collectors of one of the transistors 2, 5, 8 of the three transistor pairs are grounded through resistors 12, 14, 16, respectively. The collectors of the other transistors 3, 6 and 9 are connected to each other, and the common connection point is grounded through the semiconductor laser 10.

【0013】そして、この例の場合、前記発光値に対応
する3系統のデータDT1,DT2,DT3がPECL
(Positive Emitter Coupled
Logic)レベルの、(+, −)の差動ペア信号と
されて、それぞれトランジスタペアの一方および他方に
供給される。
In the case of this example, the data DT1, DT2, DT3 of the three systems corresponding to the light emission values are PECL.
(Positive Emitter Coupled
A (Logic) level differential pair signal of (+, −) is supplied to one and the other of the transistor pair, respectively.

【0014】すなわち、クーリングレベルCoolに対
応する記録補償データの差動ペア信号DT1(+)およ
びDT1(−)は、高速で電流スイッチングを行なう第
1のPNPトランジスタペア2,3の各ベースに入力さ
れる。そして、データDT1がハイレベル(再生及び記
録時に対応)の場合には、トランジスタ2がオフ、トラ
ンジスタ3がオフとなって、半導体レーザ10のアノー
ド側に電流が流れ、また、データDT1がローレベル
(レーザオフに対応)の場合には、抵抗12に電流が流
れる。
That is, the differential pair signals DT1 (+) and DT1 (-) of the recording compensation data corresponding to the cooling level Cool are input to the bases of the first PNP transistor pairs 2 and 3 which perform high-speed current switching. Is done. When the data DT1 is at a high level (corresponding to reproduction and recording), the transistor 2 is turned off and the transistor 3 is turned off, a current flows to the anode side of the semiconductor laser 10, and the data DT1 is at a low level. In the case of (corresponding to laser off), a current flows through the resistor 12.

【0015】同様に、バイアスレベルBiasに対応す
る記録補償データの差動ペア信号DT2(+)およびD
T2(−)は、第2のトランジスタペア5,6の各ベー
スに入力される。そして、データDT2がハイレベル
(記録時におけるバイアスレベルBiasおよびピーク
レベルPeakデータに対応) の場合には、半導体レー
ザ10のアノード側に電流が流れ、また、データDT2
がローレベル(前記以外の発光モードに対応)の場合に
は、抵抗14に電流が流れる。
Similarly, differential pair signals DT2 (+) and D of recording compensation data corresponding to bias level Bias
T2 (−) is input to each base of the second transistor pair 5, 6. When the data DT2 is at a high level (corresponding to the bias level Bias and the peak level Peak data at the time of recording), a current flows to the anode side of the semiconductor laser 10, and the data DT2
Is low level (corresponding to a light emission mode other than the above), a current flows through the resistor 14.

【0016】また、ピークレベルPeakに対応する記
録補償データの差動ペア信号DT3(+)およびDT3
(−)は、第3のトランジスタペア8,9の各ベースに
入力される。そして、データDT3がハイレベル(記録
時におけるピークレベルPeakデータに対応) の場合
には、半導体レーザ10のアノード側に電流が流れ、ま
た、データDT3がローレベル(前記以外の発光モード
に対応)の場合には、抵抗16に電流が流れる。
Further, differential pair signals DT3 (+) and DT3 of the recording compensation data corresponding to the peak level Peak.
(−) Is input to each base of the third transistor pair 8 and 9. When the data DT3 is at a high level (corresponding to the peak level Peak data at the time of recording), a current flows to the anode side of the semiconductor laser 10, and the data DT3 is at a low level (corresponding to other light emission modes). In this case, a current flows through the resistor 16.

【0017】上述の構成において、3系統のスイッチン
グ電流は、電流加算されて半導体レーザ10へと注入さ
れる。例えば、ピークレベルPeakで半導体レーザ1
0を発光させる場合、3系統全てのスイッチング電流
が、半導体レーザ10に注入される。
In the above configuration, the switching currents of the three systems are added to the current and injected into the semiconductor laser 10. For example, at the peak level Peak, the semiconductor laser 1
When 0 is emitted, all three switching currents are injected into the semiconductor laser 10.

【0018】そして、それぞれの発光出力レベルを厳密
に制御するため、図示しないAPC回路からの指示電圧
CTL1,CTL2,CTL3が、前述した3系統の電
流スイッチング回路の電流制御トランジスタ1、4、7
の各ベースに入力される。
In order to strictly control the respective light emission output levels, instruction voltages CTL1, CTL2, and CTL3 from an APC circuit (not shown) are applied to the current control transistors 1, 4, and 7 of the above-described three current switching circuits.
Is input to each base.

【0019】APC回路においては、半導体レーザ10
の発光出力値が常にモニターされており、記録・再生と
いった各モードにおいて、半導体レーザ10の光出力が
常にCPU等によって指示された値と一致するよう制御
される。すなわち、APC回路は、動作環境温度等によ
って変化する半導体レーザ10の電流−発光出力特性を
補正する役割を果たしている。
In the APC circuit, the semiconductor laser 10
Is constantly monitored, and in each mode such as recording / reproduction, the light output of the semiconductor laser 10 is controlled so as to always match the value specified by the CPU or the like. That is, the APC circuit plays a role of correcting the current-light emission output characteristic of the semiconductor laser 10 that changes depending on the operating environment temperature or the like.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
記録再生装置においては、高記録密度化が要望されてい
る。高記録密度化のためには、光ディスク媒体上におけ
るスポットサイズdを小さくする必要がある。
By the way, in the optical disk recording / reproducing apparatus, high recording density is demanded. In order to increase the recording density, it is necessary to reduce the spot size d on the optical disk medium.

【0021】光ディスク媒体上におけるスポットサイズ
dは、 d=λ/NA …(式1) で与えられ、光源の波長λが短かければ短いほど、ま
た、対物レンズの開口数NAが大きければ大きいほど、
その値は小さくなり、高密度記録が可能となる。
The spot size d on the optical disk medium is given by d = λ / NA (Equation 1). The shorter the wavelength λ of the light source, the larger the numerical aperture NA of the objective lens. ,
The value becomes small, and high-density recording becomes possible.

【0022】前者の光源の波長λを短くする方法として
は、中村らが開発したGaN半導体レーザが知られてい
る(参考文献: Shuji Nakamura, et al., "Continuo
us-wave operation of InGaN/GaN/AlGaN-based laser d
iodes grown on GaN substrate," Appl. Phys. Lett. 7
2, 2014-2016 (1998). ,etc.)。これは、発光波長λ
が、約400nmの青紫色の発光素子である。
As a method for shortening the wavelength λ of the light source, a GaN semiconductor laser developed by Nakamura et al. Is known (reference: Shuji Nakamura, et al., "Continuo").
us-wave operation of InGaN / GaN / AlGaN-based laser d
iodes grown on GaN substrate, "Appl. Phys. Lett. 7
2, 2014-2016 (1998)., Etc.). This is the emission wavelength λ
Are blue-violet light emitting elements of about 400 nm.

【0023】ここで、波長400nmに相当する光子の
エネルギーEpは、 Ep=h・ω …(式2) (hはプランク定数、ωは2πc/λを表す。cは光の
速度である。)で表され、半導体レーザを発光させる場
合には、一般に、このエネルギーを電荷eで除した値を
上回る電圧を、半導体レーザのアノード・カソード端子
間に印加する必要がある。すなわち、上記の例において
は、3.1V以上の印加電圧を必要とする。また、III-
V族であるGaN材料のバンドギャップエネルギーは約
3.6eVであり、電流注入時の電極等における電圧降
下を考慮に入れると、5V以上の印加電圧を必要とする
ものと予想される。
Here, the energy Ep of a photon corresponding to a wavelength of 400 nm is Ep = h · ω (Equation 2) (h is Planck's constant, ω represents 2πc / λ, and c is the speed of light.) When a semiconductor laser emits light, it is generally necessary to apply a voltage higher than a value obtained by dividing this energy by the electric charge e between the anode and cathode terminals of the semiconductor laser. That is, in the above example, an applied voltage of 3.1 V or more is required. Also, III-
The band gap energy of the GaN material belonging to Group V is about 3.6 eV, and it is expected that an applied voltage of 5 V or more is required in consideration of a voltage drop in an electrode or the like during current injection.

【0024】図5にも示すように、前述の参考文献
中、FIG.2には、同半導体レーザにおける典型的な
電流−出力特性、並びに、電流−電圧特性が図示されて
おり、発光出力20mWにおける端子間電圧は、約7
V、また、その際の電流は約200mAという実測値が
得られている。
As shown in FIG. 5, FIG. 2 shows a typical current-output characteristic and a current-voltage characteristic of the same semiconductor laser, and a terminal voltage at an emission output of 20 mW is about 7
V, and the current at that time is an actual measurement value of about 200 mA.

【0025】例えば、前述したようなInGaAlP系
赤色半導体レーザにおいては、動作時における半導体レ
ーザのアノード・カソード間の電圧降下は約2.5Vで
あり、図3に示したような5V単一電源で動作する駆動
回路を構成することができ、IC化することが可能であ
る。
For example, in the above-described InGaAlP-based red semiconductor laser, the voltage drop between the anode and the cathode of the semiconductor laser during operation is about 2.5 V, and a single 5 V power supply as shown in FIG. An operating driver circuit can be formed, and an IC can be formed.

【0026】一方、GaN系青紫色半導体レーザにおい
ては、図5に示されているように、アノード・カソード
間で5V以上電圧降下してしまうため、図3に示したよ
うな従来の5V単一電源で、レーザ駆動回路を構成する
ことは不可能であり、IC化は非常に困難である。
On the other hand, in a GaN-based blue-violet semiconductor laser, as shown in FIG. 5, a voltage drop of 5 V or more occurs between the anode and the cathode. It is impossible to configure a laser drive circuit with a power supply, and it is very difficult to make an IC.

【0027】前述した参考文献に示されているInG
aN/GaN/AlGaN半導体レーザを相変化光記録
媒体の記録再生装置の光源として用いる場合、例えば、
10V単一電源で半導体レーザ駆動回路を構成すること
が考えられる。
The InG described in the above-mentioned reference is used.
When an aN / GaN / AlGaN semiconductor laser is used as a light source of a recording / reproducing apparatus for a phase change optical recording medium, for example,
It is conceivable to configure a semiconductor laser drive circuit with a single 10V power supply.

【0028】しかしながら、同参考文献中に示されてい
るように、記録時ピークレベルPeakに相当する20
mW出力においては、200mAの電流を必要とするた
め、レーザ駆動回路における消費電力が大きく、また、
IC化に際し、高耐圧特性が要求されるため、集積化が
困難となってしまう恐れがある。
However, as shown in the reference, 20 peaks corresponding to the recording peak level Peak.
At the mW output, a current of 200 mA is required, so that the power consumption of the laser driving circuit is large, and
Since high withstand voltage characteristics are required for IC integration, integration may be difficult.

【0029】また、LSIの動作速度の高速化を考慮し
た場合には、内部パターンを細くし、電圧を下げて高速
化を図るのが通常であるが、上述のように、10Vの単
一電源を用いる場合には、高速化が困難になるという問
題がある。
In order to increase the operating speed of the LSI, it is usual to increase the speed by reducing the internal pattern and reducing the voltage. However, as described above, a single power supply of 10 V is used. In the case of using, there is a problem that it is difficult to increase the speed.

【0030】青紫色の半導体レーザは、次世代光ディス
ク装置の短波長光源として有望視されているが、レーザ
駆動回路の消費電力が大きく、集積化・IC化が難しい
場合には、ポータブル機器への応用の妨げとなる。
A blue-violet semiconductor laser is promising as a short-wavelength light source for next-generation optical disk devices. However, when the power consumption of the laser drive circuit is large and integration and IC integration are difficult, it is necessary to use a portable laser device. It hinders application.

【0031】この発明は、以上の問題点にかんがみ、短
波長青紫色の半導体レーザの駆動回路として、集積化・
IC化が可能な半導体レーザ駆動回路を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has been described as an integrated circuit for driving a short-wavelength blue-violet semiconductor laser.
It is an object of the present invention to provide a semiconductor laser drive circuit that can be integrated into an IC.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明による半導体レーザ駆動回路は、半導体材
料のバンドギャップ値が、2.0eVを超える短波長半
導体レーザを発光ないし変調せしめる半導体レーザ駆動
回路であって、前記半導体レーザに、駆動電流を供給す
る回路であって、前記半導体材料のバンドギャップ値に
応じて、電源電圧をフローティングさせて、前記半導体
レーザの両端間に対して、前記半導体材料のバンドギャ
ップ値を上回る電圧を印加するようにした駆動電流供給
回路と、前記バンドギャップ値に応じたオフセットを与
えた前記駆動電流を、前記駆動電流供給回路に供給する
ようにする電圧シフト回路と、からなることを特徴とす
る。
In order to solve the above problems, a semiconductor laser driving circuit according to the present invention is a semiconductor laser driving circuit which emits or modulates a short-wavelength semiconductor laser having a band gap value of a semiconductor material exceeding 2.0 eV. A circuit for supplying a drive current to the semiconductor laser, wherein a power supply voltage is floated in accordance with a band gap value of the semiconductor material, and the semiconductor laser is disposed between both ends of the semiconductor laser. A drive current supply circuit configured to apply a voltage exceeding a band gap value of a material, and a voltage shift circuit configured to supply the drive current having an offset corresponding to the band gap value to the drive current supply circuit. And characterized by the following.

【0033】上記のように構成した、この発明による半
導体レーザ駆動回路においては、駆動電流供給回路は、
電源電圧が単一電源ではなく、フローティングさせられ
て、半導体レーザのアノード・カソード間に、そのバン
ドギャップ値を上回る電圧Eが印加されるように構成さ
れている。そして、駆動電流は、前記電圧Eに相当する
分の電圧がオフセットされて、半導体レーザに供給され
ることにより、半導体レーザが駆動される。
In the semiconductor laser drive circuit according to the present invention having the above-described configuration, the drive current supply circuit includes:
The power supply voltage is not a single power supply, but is floated, and a voltage E exceeding the band gap value is applied between the anode and the cathode of the semiconductor laser. Then, the drive current is offset by a voltage corresponding to the voltage E and supplied to the semiconductor laser, whereby the semiconductor laser is driven.

【0034】この発明の構成によれば、フローティング
された電源電圧として、駆動電流供給回路には、例えば
5Vの電圧を電源電圧として供給することができる。し
たがって、短波長青紫色の半導体レーザの駆動回路であ
っても、集積化・IC化が可能になるものである。
According to the configuration of the present invention, a voltage of, for example, 5 V can be supplied to the drive current supply circuit as the floating power supply voltage. Therefore, even a driving circuit for a short-wavelength blue-violet semiconductor laser can be integrated and integrated.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、図1を参照しながら、この
発明による半導体レーザ駆動回路の実施の形態を説明す
る。図1は、半導体材料として、前述したInGaN/
GaN/AlGaNを用いた青紫色半導体レーザを光源
として用いた光ディスク記録再生装置用の半導体レーザ
駆動回路の場合の例である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a semiconductor laser drive circuit according to the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 shows that the above-mentioned InGaN /
This is an example of a semiconductor laser drive circuit for an optical disk recording / reproducing device using a blue-violet semiconductor laser using GaN / AlGaN as a light source.

【0036】この例の半導体レーザ駆動回路は、図1に
示すように、大きく分けて、電圧シフト回路20と、電
流スイッチング回路30との2つの回路ブロックから構
成されている。これら2つの回路ブロック20および3
0のそれぞれは、IC化が可能である。
As shown in FIG. 1, the semiconductor laser drive circuit of this embodiment is roughly composed of two circuit blocks, a voltage shift circuit 20 and a current switching circuit 30. These two circuit blocks 20 and 3
Each of the 0s can be made into an IC.

【0037】電圧シフト回路20の回路ブロックは、図
示を省略したパルス信号生成装置から出力される、前述
したような3系統の発光データDT1,DT2,DT3
の電圧をシフトする回路である。この電圧シフト回路2
0は、3系統の発光データDT1,DT2,DT3のそ
れぞれの電圧をシフトする3個の電圧シフト回路部2
1、22、23からなる。
The circuit block of the voltage shift circuit 20 includes the above-mentioned three systems of light emission data DT1, DT2, DT3 output from a pulse signal generator (not shown).
Is a circuit for shifting the voltage. This voltage shift circuit 2
0 denotes three voltage shift circuit units 2 for shifting respective voltages of the three systems of light emission data DT1, DT2, DT3.
1, 22, and 23.

【0038】この3個の電圧シフト回路部21、22、
23は、全く同一の構成を有するものである。電圧シフ
ト回路部の構成例を図2に示す。この図2は、発光デー
タDT1が供給される電圧シフト回路部21の場合を示
している。
The three voltage shift circuit units 21, 22,
23 has exactly the same configuration. FIG. 2 illustrates a configuration example of the voltage shift circuit unit. FIG. 2 shows the case of the voltage shift circuit section 21 to which the light emission data DT1 is supplied.

【0039】前述の図4に示した赤色半導体レーザの場
合と同様、3系統の記録データは、PECLレベルの差
動ペア信号として、入力されるもので、その電圧はデー
タがハイレベルのときには約3.9V、データがローレ
ベルであるときには、約3.1Vとなっている。
As in the case of the red semiconductor laser shown in FIG. 4, the recording data of the three systems is input as a differential pair signal of the PECL level, and its voltage is about when the data is at the high level. When the data is at a low level, the voltage is about 3.1 V.

【0040】電圧シフト回路部21は、NPNトランジ
スタペア51、52が、互いのエミッタが接続され、そ
のエミッタ共通接続点が定電流回路60に接続されてい
る。また、トランジスタペア51、52のそれぞれのコ
レクタは、+5Vの直流電圧が得られる第1の電源端子
と、+10Vの直流電圧が得られる第2の電源端子との
間に接続された分圧抵抗53、54の接続中点および分
圧抵抗55、56の接続中点にそれぞれ接続されてい
る。
In the voltage shift circuit section 21, the NPN transistor pairs 51 and 52 have their emitters connected to each other, and their emitter common connection point is connected to the constant current circuit 60. The collector of each of the transistor pairs 51 and 52 has a voltage dividing resistor 53 connected between a first power supply terminal from which a DC voltage of +5 V is obtained and a second power supply terminal from which a DC voltage of +10 V is obtained. , 54 and the connection midpoint of the voltage dividing resistors 55 and 56, respectively.

【0041】定電流回路60は、NPNトランジスタ6
1と、抵抗62、63、64と、ダイオード65とから
構成されている。トランジスタ61は、エミッタ抵抗6
2、ベース電圧回路(抵抗63、64およびダイオード
65からなる)と共に、電圧シフト差動回路の動作電流
を制御し、この例においては5mAの電流設定となって
いる。
The constant current circuit 60 includes an NPN transistor 6
1, resistors 62, 63, 64, and a diode 65. The transistor 61 has an emitter resistor 6
2. The operating current of the voltage shift differential circuit is controlled together with the base voltage circuit (consisting of the resistors 63 and 64 and the diode 65). In this example, the current is set to 5 mA.

【0042】そして、この例では、 抵抗53=抵抗55=160Ω 抵抗54=抵抗56=270Ω に選定されて、NPNトランジスタペア51、52のオ
フ側のトランジスタのコレクタ電圧は、約8.9Vにな
るように設定されている。前述の通り、NPNトランジ
スタペア51、52のオン側のトランジスタには5mA
の電流が流れるため、オン側のトランジスタのコレクタ
出力は0.8V降下して、約8.1Vとなる。
In this example, resistance 53 = resistance 55 = 160Ω resistance 54 = resistance 56 = 270Ω, and the collector voltage of the off-side transistors of the NPN transistor pairs 51 and 52 becomes about 8.9V. It is set as follows. As described above, the on-side transistors of the NPN transistor pairs 51 and 52 have 5 mA.
, The collector output of the on-side transistor drops by 0.8 V to about 8.1 V.

【0043】図2に示すように、クーリングレベルCo
olに対応する記録補償データの差動ペア信号DT1
(+)およびDT1(−)は、NPNトランジスタペア
51、52のベースに入力される。そして、各トランジ
スタ51、52のコレクタ出力を取り出すことで、この
電圧シフト回路部21からは、電圧シフトされた差動ペ
ア信号DT1s(+)およびDT1s(−)を得ること
ができる。
As shown in FIG. 2, the cooling level Co
ol, a differential pair signal DT1 of the recording compensation data corresponding to
(+) And DT1 (-) are input to the bases of the NPN transistor pairs 51 and 52. Then, by taking out the collector outputs of the transistors 51 and 52, the voltage-shifted circuit unit 21 can obtain the voltage-shifted differential pair signals DT1s (+) and DT1s (-).

【0044】すなわち、この電圧シフト回路部21によ
って、入力PECL差動信号DT1(+)およびDT1
(−)のレベルを5Vシフトし、データのハイレベルで
約8.9V、データのローレベルで約8.1Vとするこ
とが可能となる。
In other words, the input PECL differential signals DT1 (+) and DT1
By shifting the level of (−) by 5 V, it becomes possible to make the data high level about 8.9 V and the data low level about 8.1 V.

【0045】同様にして、電圧シフト回路部22では、
バイアスレベルBiasに対応する記録補償データの差
動ペア信号DT2(+)および(−)が、5V電圧シフ
トされて、その電圧シフトされた差動ペア信号DT2s
(+)およびDT2s(−)が得られる。さらに、電圧
シフト回路23では、ピークレベルPeakに対応する
記録補償データの差動ペア信号DT3(+)およびDT
3(−)が、5V電圧シフトされて、その電圧シフトさ
れた差動ペア信号DT2s(+)およびDT2s(−)
が得られる。
Similarly, in the voltage shift circuit section 22,
The differential pair signals DT2 (+) and (−) of the recording compensation data corresponding to the bias level Bias are shifted by 5V, and the voltage-shifted differential pair signals DT2s are shifted.
(+) And DT2s (-) are obtained. Further, in the voltage shift circuit 23, the differential pair signals DT3 (+) and DT3 of the recording compensation data corresponding to the peak level Peak.
3 (-) is shifted by 5V, and the voltage-shifted differential pair signals DT2s (+) and DT2s (-) are shifted.
Is obtained.

【0046】こうして、電圧シフト回路20からは、ハ
イレベルで約8.9V、ローレベルで約8.1Vに電圧
シフトされた3系統の差動ペア信号DT1s(+)およ
びDT1s(−)、DT2s(+)およびDT2s
(−)、DT3(+)およびDT3(−)が得られ、そ
れぞれ電流スイッチング回路30に供給される。
In this manner, the voltage shift circuit 20 outputs three differential pair signals DT1s (+), DT1s (-), and DT2s which are voltage-shifted to about 8.9V at high level and about 8.1V at low level. (+) And DT2s
(−), DT3 (+) and DT3 (−) are obtained and supplied to the current switching circuit 30, respectively.

【0047】電流スイッチング回路30は、電圧シフト
回路20によって電圧シフトされた差動ペア信号を用い
て、GaN半導体レーザに電流を注入する回路であり、
動作原理は、図4を用いて説明した前述のInGaAl
P系赤色半導体レーザにおけるレーザ駆動回路とほぼ同
じである。
The current switching circuit 30 is a circuit for injecting a current into the GaN semiconductor laser by using the differential pair signal voltage-shifted by the voltage shift circuit 20,
The operating principle is the same as that of InGaAl described above with reference to FIG.
This is almost the same as the laser drive circuit in the P-based red semiconductor laser.

【0048】しかし、この例の電流スイッチング回路3
0は、図4のレーザ駆動回路と異なり、5V単一電源
を、更に5Vシフトさせ、第1の電源電圧+5Vと、第
2の電源電圧+10Vとの間で動作する、フローティン
グ電源の構成とされている。
However, the current switching circuit 3 of this example
4 is different from the laser drive circuit of FIG. 4 in that a single power supply of 5 V is further shifted by 5 V to operate between a first power supply voltage of +5 V and a second power supply voltage of +10 V. ing.

【0049】すなわち、高速で電流スイッチングを行な
う、第1のPNPトランジスタペア32,33、第2の
PNPトランジスタペア35,36、第3のPNPトラ
ンジスタペア38,39の3対の差動トランジスタペア
が設けられる。これらの3つのトランジスタペアのそれ
ぞれにおいては、対のトランジスタのエミッタが互いに
接続されて、PECL(Positive Emitt
er CoupledLogic)の構成とされてい
る。
That is, the three differential transistor pairs of the first PNP transistor pair 32, 33, the second PNP transistor pair 35, 36, and the third PNP transistor pair 38, 39, which perform high-speed current switching, are provided. Provided. In each of these three transistor pairs, the emitters of the paired transistors are connected together to form a PECL (Positive Emitt).
er CoupledLogic).

【0050】そして、3つのトランジスタペアのエミッ
タ共通接続点は、電流制御トランジスタ31、34、3
7をそれぞれ通じ、また、抵抗41、43、45をそれ
ぞれ通じて+10Vの直流電圧が得られる第2の電源端
子に接続されている。電流制御トランジスタ31、3
4、37のベースには、短波長青紫色半導体レーザ40
の発光出力レベルを厳密に制御するための指示電圧CT
L1,CTL2,CTL3が、図示しない発光出力値制
御回路(Automatic Power Control ; APC回路)から
供給される。
The emitter common connection points of the three transistor pairs are connected to the current control transistors 31, 34, 3
7 are connected to a second power supply terminal through which a DC voltage of +10 V is obtained through the resistors 41, 43, and 45, respectively. Current control transistors 31, 3
A short wavelength blue-violet semiconductor laser 40 is
Command voltage CT for strictly controlling the light emission output level of
L1, CTL2, and CTL3 are supplied from a light emission output value control circuit (Automatic Power Control; APC circuit) not shown.

【0051】また、3つのトランジスタペアのそれぞれ
の一方のトランジスタ32、35、38のコレクタは、
それぞれ抵抗42、44、46を通じて+5Vの第1の
電源端子に接続され、他方のトランジスタ43、46、
49のコレクタは、互いに接続され、その共通接続点が
半導体レーザ40を通じて接地されている。
The collectors of the transistors 32, 35, 38 of each of the three transistor pairs are:
Each is connected to a + 5V first power supply terminal through resistors 42, 44, 46, and the other transistors 43, 46,
The collectors 49 are connected to each other, and the common connection point is grounded through the semiconductor laser 40.

【0052】そして、この電流スイッチング回路30に
供給される3系統の記録補償データが、前述の電圧シフ
ト回路20からの電圧シフトされた3系統の差動ペア信
号出力DT1s(+)およびDT1s(−)、DT2s
(+)およびDT2s(−)、DT3(+)およびDT
3(−)となっている。
The three systems of recording compensation data supplied to the current switching circuit 30 are output from the voltage shift circuit 20 in the form of voltage-shifted three-system differential pair signal outputs DT1s (+) and DT1s (-). ), DT2s
(+) And DT2s (-), DT3 (+) and DT
3 (-).

【0053】そして、クーリングレベルCoolに対応
する記録補償データの電圧シフト差動ペア信号DT1s
(+)およびDT1s(−)は、高速で電流スイッチン
グを行なう第1のPNPトランジスタペア32,33の
各ベースに入力される。そして、電圧シフトデータDT
1sがハイレベル(再生及び記録時に対応)の場合に
は、トランジスタ32がオフ、トランジスタ33がオフ
となって、半導体レーザ40のアノード側に電流が流
れ、また、電圧シフトデータDT1sがローレベル(レ
ーザオフに対応)の場合には、抵抗42に電流が流れ
る。
Then, the voltage shift differential pair signal DT1s of the recording compensation data corresponding to the cooling level Cool
(+) And DT1s (-) are input to the bases of the first PNP transistor pairs 32 and 33 that perform high-speed current switching. Then, the voltage shift data DT
When 1 s is at a high level (corresponding to reproduction and recording), the transistor 32 is turned off and the transistor 33 is turned off, a current flows to the anode side of the semiconductor laser 40, and the voltage shift data DT 1 s is at a low level ( In the case of “laser off”, a current flows through the resistor 42.

【0054】同様に、バイアスレベルBiasに対応す
る記録補償データの電圧シフト差動ペア信号DT2s
(+)およびDT2s(−)は、第2のトランジスタペ
ア35,36の各ベースに入力される。そして、電圧シ
フトデータDT2sがハイレベル(記録時におけるバイ
アスレベルBiasおよびピークレベルPeakデータ
に対応) の場合には、半導体レーザ40のアノード側に
電流が流れ、また、電圧シフトデータDT2sがローレ
ベル(前記以外の発光モードに対応)の場合には、抵抗
44に電流が流れる。
Similarly, the voltage shift differential pair signal DT2s of the recording compensation data corresponding to the bias level Bias
(+) And DT2s (-) are input to each base of the second transistor pair 35 and 36. When the voltage shift data DT2s is at a high level (corresponding to the bias level Bias and the peak level Peak data at the time of recording), a current flows to the anode side of the semiconductor laser 40, and the voltage shift data DT2s is at a low level ( In the case of a light emission mode other than the above, a current flows through the resistor 44.

【0055】また、ピークレベルPeakに対応する記
録補償データの電圧シフト差動ペア信号DT3(+)お
よびDT3(−)は、第3のトランジスタペア38,3
9の各ベースに入力される。そして、電圧シフトデータ
DT3sがハイレベル(記録時におけるピークレベルP
eakデータに対応) の場合には、半導体レーザ40の
アノード側に電流が流れ、また、電圧シフトデータDT
3sがローレベル(前記以外の発光モードに対応)の場
合には、抵抗46に電流が流れる。
The voltage-shift differential pair signals DT3 (+) and DT3 (-) of the recording compensation data corresponding to the peak level Peak are supplied to the third transistor pair 38,3.
9 is input to each base. Then, the voltage shift data DT3s is at a high level (the peak level P at the time of recording).
eak data), a current flows on the anode side of the semiconductor laser 40, and the voltage shift data DT
When 3s is at a low level (corresponding to a light emission mode other than the above), a current flows through the resistor 46.

【0056】上述の構成において、3系統のスイッチン
グ電流は、電流加算されて半導体レーザ40へと注入さ
れる。例えば、ピークレベルPeakで半導体レーザ4
0を発光させる場合、3系統全てのスイッチング電流
が、半導体レーザ40に注入される。
In the above configuration, the switching currents of the three systems are added to the current and injected into the semiconductor laser 40. For example, at the peak level Peak, the semiconductor laser 4
When emitting 0, all three switching currents are injected into the semiconductor laser 40.

【0057】以上のようにして3系統のスイッチング電
流は、電流加算されて半導体レーザへと注入されるが、
それぞれの発光出力レベルは、InGaAlP系赤色半
導体レーザにおけるレーザ駆動回路と同様に、前記3系
統の電流スイッチング回路の電流制御トランジスタ3
1、34、37によって制御される。
As described above, the three switching currents are added to the current and injected into the semiconductor laser.
The respective light emission output levels correspond to the current control transistors 3 of the three current switching circuits, similarly to the laser drive circuit in the InGaAlP red semiconductor laser.
1, 34 and 37.

【0058】従来例の欄で説明した参考文献に示され
たGaN半導体レーザにおいては、アノード・カソード
間で約7V電圧降下するが、以上のようにして、上述の
実施の形態の駆動回路を用いることで、電流スイッチン
グを行うトランジスタペアの動作電位を8V 以上に設定
できるため、端子間電圧の大きいGaN半導体レーザに
おいても、その発光出力を強度変調することが可能とな
る。
In the GaN semiconductor laser described in the reference described in the section of the conventional example, a voltage drop of about 7 V occurs between the anode and the cathode. As described above, the drive circuit of the above-described embodiment is used. Thus, the operating potential of the transistor pair that performs current switching can be set to 8 V or more, so that the light emission output of the GaN semiconductor laser having a large terminal voltage can be modulated.

【0059】また、電流スイッチング回路30を5Vオ
フセットして動作させることにより、半導体レーザ駆動
回路における消費電力を、従来のInGaAlP系赤色
半導体レーザにおける駆動回路とほぼ同程度に保ち、回
路の集積化を可能とすることができる。
Further, by operating the current switching circuit 30 with an offset of 5 V, the power consumption of the semiconductor laser driving circuit is kept substantially the same as that of the conventional driving circuit of the InGaAlP-based red semiconductor laser, and the integration of the circuit is improved. Can be possible.

【0060】[変形例]上述の実施の形態においては、
GaN半導体レーザを、カソード・コモン(カソード端
子がケースに接続され、アノード端子より電流を注入す
ることによって動作する。)の極性として半導体レーザ
駆動回路を構成したが、アノード・コモン極性の素子に
おいても全く同様の手法で駆動回路を構成することが可
能である。その場合、アノード端子がケースに接続さ
れ、カソード端子より、駆動電流をマイナス方向に引き
出すことになるため、電流スイッチング回路を、例えば
−5Vオフセットさせ、”−5V”〜”−10V”間で
動作させる。
[Modification] In the above embodiment,
Although the GaN semiconductor laser is configured as a semiconductor laser drive circuit with the polarity of the cathode common (the cathode terminal is connected to the case and operates by injecting current from the anode terminal), the element having the anode common polarity is also used. The drive circuit can be configured in exactly the same manner. In that case, the anode terminal is connected to the case, and the drive current is drawn in the negative direction from the cathode terminal. Therefore, the current switching circuit is offset by, for example, -5V, and operates between "-5V" and "-10V". Let it.

【0061】なお、半導体レーザ駆動回路に与える動作
オフセット電圧は、同レーザ動作時のアノード・カソー
ド端子間電圧程度に設定するのが好ましいが、それより
も低い電圧に設定し、動作させることも可能である。
It is preferable that the operation offset voltage applied to the semiconductor laser drive circuit is set to a voltage between the anode and the cathode terminals during the laser operation, but it is also possible to set the voltage to a lower voltage and operate the laser. It is.

【0062】更に、半導体レーザ駆動回路は、上述の実
施の形態中に示した5V動作ではなく、例えば、3.3
V動作の回路として設計することもできる。すなわち、
上述の例において、半導体レーザ駆動回路を、10V〜
6.7V間で動作されせばよい。
Further, the semiconductor laser driving circuit is not operated at 5 V shown in the above embodiment, but is operated at 3.3 V, for example.
It can be designed as a V operation circuit. That is,
In the above example, the semiconductor laser driving circuit is
What is necessary is just to operate between 6.7V.

【0063】また、上述の実施の形態の説明では、トラ
ンジスタペアによる高速電流スイッチング回路を用いて
駆動回路を構成したが、GaAsFET等、他の半導体
素子を用いて駆動回路を構成し集積化することも可能で
ある。
Further, in the above description of the embodiment, the drive circuit is constituted by using the high-speed current switching circuit formed by the transistor pair. However, the drive circuit is constituted by using another semiconductor element such as GaAs FET and integrated. Is also possible.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、この発明による半
導体レーザ駆動回路によれば、アノード・カソード間の
電圧降下が本質的に大きい青紫色半導体レーザを、光記
録媒体記録再生装置の光源として応用することが可能で
ある。
As described above, according to the semiconductor laser driving circuit of the present invention, a blue-violet semiconductor laser having a substantially large voltage drop between the anode and the cathode is applied as a light source of an optical recording medium recording / reproducing apparatus. It is possible to

【0065】また、半導体材料のバンドギャップを超え
る電圧オフセットを駆動回路に与えて動作させること
で、レーザ駆動回路における消費電力を従来のInGa
AlP系赤色半導体レーザでの駆動回路とほぼ同程度に
抑えることができる。
Further, by applying a voltage offset exceeding the band gap of the semiconductor material to the drive circuit and operating it, the power consumption in the laser drive circuit can be reduced by the conventional InGaA.
It can be suppressed to almost the same level as a drive circuit using an AlP-based red semiconductor laser.

【0066】また、この発明を応用することにより、G
aN半導体レーザの駆動回路を集積化(IC化)するこ
とが可能となり、次世代光ディスク装置の光源として期
待されている青紫色半導体レーザの実用化、また、同半
導体レーザを応用した光ディスク装置のポータブル化を
可能とすることができる。
By applying the present invention, G
A drive circuit for an aN semiconductor laser can be integrated (integrated into an IC), and a blue-violet semiconductor laser, which is expected as a light source for a next-generation optical disk device, has been put into practical use. Can be made possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明による半導体レーザ駆動回路の一実施
の形態の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of a semiconductor laser drive circuit according to the present invention.

【図2】図1の一部である電圧シフト回路部の構成例を
示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a voltage shift circuit unit which is a part of FIG.

【図3】半導体レーザ駆動回路に供給するデータを説明
するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining data supplied to a semiconductor laser drive circuit.

【図4】従来の半導体レーザ駆動回路の一例の回路図で
ある。
FIG. 4 is a circuit diagram of an example of a conventional semiconductor laser drive circuit.

【図5】青紫色短波長半導体レーザの特性を説明するた
めの図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining characteristics of a blue-violet short wavelength semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…電圧シフト回路、21,22,23…電圧シフト
回路部、30…電流スイッチング回路、40…短波長半
導体レーザ、31,34,37…電流制御トランジス
タ、32,33…トランジスタペア、35,36…トラ
ンジスタペア、38,39…トランジスタペア、41〜
46…抵抗、51,52…トランジスタペア、53,5
4…分圧抵抗、55,56…分圧抵抗、60…定電流回
Reference Signs List 20: voltage shift circuit, 21, 22, 23: voltage shift circuit section, 30: current switching circuit, 40: short wavelength semiconductor laser, 31, 34, 37: current control transistor, 32, 33: transistor pair, 35, 36 ... Transistor pairs, 38, 39 ... Transistor pairs, 41-
46: resistor, 51, 52: transistor pair, 53, 5
4: voltage dividing resistor, 55, 56: voltage dividing resistor, 60: constant current circuit

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体材料のバンドギャップ値が、2.0
eVを超える短波長半導体レーザを発光ないし変調せし
める半導体レーザ駆動回路であって、 前記半導体材料のバンドギャップ値に応じて、電源電圧
をフローティングさせると共に、前記半導体レーザを駆
動する信号には、前記バンドギャップ値に応じたオフセ
ットを与えるようにしたことを特徴とする半導体レーザ
駆動回路。
The semiconductor material has a band gap value of 2.0.
A semiconductor laser driving circuit that emits or modulates a short wavelength semiconductor laser exceeding eV, wherein a power supply voltage is floated according to a band gap value of the semiconductor material, and a signal for driving the semiconductor laser includes the band. An offset according to a gap value is provided to the semiconductor laser drive circuit.
【請求項2】前記短波長半導体レーザは、GaNなどの
III-V族半導体材料によって構成される青紫色半導体レ
ーザであることを特徴とする請求項1に記載の半導体レ
ーザ駆動回路。
2. The method according to claim 1, wherein the short-wavelength semiconductor laser is made of GaN or the like.
2. The semiconductor laser drive circuit according to claim 1, wherein the semiconductor laser drive circuit is a blue-violet semiconductor laser made of a group III-V semiconductor material.
【請求項3】半導体材料のバンドギャップ値が、2.0
eVを超える短波長半導体レーザを発光ないし変調せし
める半導体レーザ駆動回路であって、 前記半導体レーザに、駆動電流を供給する回路であっ
て、前記半導体材料のバンドギャップ値に応じて、電源
電圧をフローティングさせて、前記半導体レーザの両端
間に対して、前記半導体材料のバンドギャップ値を上回
る電圧を印加するようにした駆動電流供給回路と、 前記バンドギャップ値に応じたオフセットを与えた前記
駆動電流を、前記駆動電流供給回路に供給するようにす
る電圧シフト回路と、 からなることを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
3. A semiconductor material having a band gap value of 2.0.
A semiconductor laser driving circuit that emits or modulates a short-wavelength semiconductor laser exceeding eV, wherein the circuit supplies a driving current to the semiconductor laser, and a power supply voltage is floated according to a band gap value of the semiconductor material. A driving current supply circuit configured to apply a voltage higher than a band gap value of the semiconductor material between both ends of the semiconductor laser; and a driving current supplied with an offset corresponding to the band gap value. And a voltage shift circuit for supplying the driving current to the driving current supply circuit.
【請求項4】前記駆動電流はスイッチング電流であっ
て、前記駆動電流供給回路は電流スイッチング回路の構
成とされると共に、前記駆動電流供給回路および電圧シ
フト回路は、差動対のトランジスタを含んで構成されて
なる請求項3に記載の半導体レーザ駆動回路。
4. The driving current is a switching current, the driving current supply circuit is configured as a current switching circuit, and the driving current supply circuit and the voltage shift circuit include a differential pair of transistors. 4. The semiconductor laser driving circuit according to claim 3, wherein the driving circuit is configured.
【請求項5】前記駆動電流供給回路および前記電圧シフ
ト回路は、IC化されてなる請求項4に記載の半導体レ
ーザ駆動回路。
5. The semiconductor laser drive circuit according to claim 4, wherein said drive current supply circuit and said voltage shift circuit are formed as ICs.
【請求項6】前記短波長半導体レーザは、GaNなどの
III-V族半導体材料によって構成される青紫色半導体レ
ーザであることを特徴とする請求項4〜請求項5のいず
れかに記載の半導体レーザ駆動回路。
6. The short-wavelength semiconductor laser, such as GaN.
6. The semiconductor laser drive circuit according to claim 4, wherein the semiconductor laser drive circuit is a blue-violet semiconductor laser made of a III-V group semiconductor material.
【請求項7】半導体材料のバンドギャップ値が2.0e
Vを超える短波長半導体レーザを、スイッチング電流に
より駆動して発光ないし変調する電流スイッチング回路
と、前記電流スイッチング回路に供給するスイッチング
電流を電圧シフトする電圧シフト回路とからなり、 前記電流スイッチング回路は、 エミッタが互いに結合された対のトランジスタの一方の
コレクタと接地端との間に、半導体材料のバンドギャッ
プ値が、2.0eVを超える短波長半導体レーザが接続
され、 前記対のトランジスタの他方のコレクタは、第1の抵抗
器を介して第1の直流電圧が与えられる第1の電源端子
に接続され、 前記対のトランジスタのエミッタの共通接続点は、少な
くとも第2の抵抗器を介して、前記第1の直流電圧より
も高い第2の直流電圧が得られる第2の電源端子に接続
され、 前記第1の電源電圧と前記第2の電源電圧とは、前記半
導体レーザに、前記バンドギャップ値に相当する電圧あ
るいはそれを上回る電圧が印加されるように選定され、 前記対のトランジスタのベースには、前記電圧シフト回
路から、前記半導体レーザをスイッチング駆動するため
の差動ペア信号が供給されるように構成され、 前記電圧シフト回路は、 エミッタが互いに結合された対のトランジスタの前記エ
ミッタの共通接続点が定電流回路に接続され、 前記半導体レーザを駆動するための差動ペア信号が、前
記対のトランジスタのベースに供給され、 前記対のトランジスタのそれぞれのコレクタは、前記第
1の直流電圧の第1の電源端子と、前記第2の直流電圧
の第2の電源電圧との間に接続された分圧抵抗の接続中
点に接続され、 前記分圧抵抗の接続中点に得られる電圧シフトされた差
動ペア信号が、前記電流スイッチング回路の対のトラン
ジスタのベースに供給されることを特徴とする半導体レ
ーザ駆動回路。
7. The semiconductor material has a band gap value of 2.0 e.
A current switching circuit that drives a short-wavelength semiconductor laser exceeding V, emits or modulates the current by driving the switching current, and a voltage shift circuit that shifts the voltage of the switching current supplied to the current switching circuit. A short wavelength semiconductor laser having a bandgap value of a semiconductor material exceeding 2.0 eV is connected between one collector of a pair of transistors whose emitters are coupled to each other and a ground terminal, and the other collector of the transistor of the pair of transistors is connected. Is connected to a first power supply terminal to which a first DC voltage is applied via a first resistor, and a common connection point of the emitters of the pair of transistors is connected via at least a second resistor. A first power supply connected to a second power supply terminal that obtains a second DC voltage higher than the first DC voltage; The voltage and the second power supply voltage are selected such that a voltage corresponding to or higher than the band gap value is applied to the semiconductor laser. The voltage shift is applied to the bases of the pair of transistors. A differential pair signal for switchingly driving the semiconductor laser is supplied from a circuit, wherein the voltage shift circuit comprises a transistor having a common connection point of the emitters of a pair of transistors whose emitters are coupled to each other. A differential pair signal for driving the semiconductor laser is supplied to a base of the pair of transistors, and a collector of each of the pair of transistors is a first power supply of the first DC voltage. Connected to a connection midpoint of a voltage dividing resistor connected between a terminal and a second power supply voltage of the second DC voltage; A semiconductor laser drive circuit, wherein a voltage-shifted differential pair signal obtained at a point is supplied to a base of a pair of transistors of the current switching circuit.
【請求項8】請求項7に記載の半導体レーザ駆動回路に
おいて、 前記半導体レーザを駆動するためのデータは、複数個で
あって、 前記電流スイッチング回路は、前記対のトランジスタ、
第1および第2の抵抗を備える前記回路構成を、前記複
数個のデータ分だけ備え、前記複数個の対のトランジス
タの一方のトランジスタのコレクタは、互いに共通に接
続され、その共通接続点と接地端との間に、半導体材料
のバンドギャップ値が、2.0eVを超える短波長半導
体レーザが接続され、 前記電圧シフト回路は、前記複数個のデータのそれぞれ
に対して設けられる複数個の電圧シフト回路部を備え、
それぞれのデータは前記差動ペア信号として、前記電圧
シフト回路部のそれぞれに供給されるものであることを
特徴とする半導体レーザ駆動回路。
8. The semiconductor laser driving circuit according to claim 7, wherein the data for driving the semiconductor laser is a plurality of data, and the current switching circuit includes the pair of transistors,
The circuit configuration having first and second resistors is provided only for the plurality of data, and the collectors of one of the plurality of pairs of transistors are commonly connected to each other, and the common connection point and the ground are connected. A short wavelength semiconductor laser having a band gap value of a semiconductor material exceeding 2.0 eV is connected between the plurality of data shift circuits, and the voltage shift circuit includes a plurality of voltage shift circuits provided for each of the plurality of data. With a circuit part,
The semiconductor laser drive circuit, wherein each data is supplied as each of the differential pair signals to each of the voltage shift circuit units.
【請求項9】前記電流スイッチング回路と、前記電圧シ
フト回路とは、それぞれIC化されていることを特徴と
する請求項7または請求項8に記載の半導体レーザ駆動
回路。
9. The semiconductor laser drive circuit according to claim 7, wherein said current switching circuit and said voltage shift circuit are each formed as an IC.
【請求項10】前記半導体レーザが、GaNなどのIII-
V族半導体材料によって構成される青紫色半導体レーザ
であることを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載
の半導体レーザ駆動回路。
10. The semiconductor laser according to claim 5, wherein said semiconductor laser is a III-
10. The semiconductor laser drive circuit according to claim 7, wherein the semiconductor laser drive circuit is a blue-violet semiconductor laser made of a group V semiconductor material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000022256A (en) * 1998-06-29 2000-01-21 Toshiba Corp Optical semiconductor element drive circuit and optical transmission and reception module

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